Cos'è il sistema di gating?
Funzione del sistema di gating
Il sistema di canali guida la plastica fusa dal cilindro della macchina per lo stampaggio a iniezione a ciascuna cavità dello stampo. Pertanto, la struttura, la lunghezza, le dimensioni e il metodo di connessione del sistema di canali influiscono tutti sull'effetto di riempimento dell'iniezione, influenzando così direttamente la qualità del prodotto. Inoltre, la progettazione del sistema di canali dovrebbe considerare anche l’efficienza economica, ottenendo un raffreddamento rapido e tempi di ciclo brevi.
Struttura del sistema di gate
Il sistema di canali è costituito da quattro strutture: canali principali, canali di diramazione, cancello e pozzo per i residui freddi, come mostrato nella Figura 7-11.
Guida principale (canale di colata)
Il canale principale (canale di colata) è il canale in plastica che collega l'ugello della macchina per lo stampaggio a iniezione al sistema di canali. È il primo componente del sistema runner.
Corridori primari e secondari
I canali primari e secondari sono canali in plastica che collegano il canale principale al cancello dello stampo interno, consentendo alla plastica fusa di fluire nello stampo interno. Nel caso di uno stampo a due-piastre, il canale si trova sulla linea di giunzione.
Quando si progettano i canali di flusso, è necessario prestare attenzione alla forma e alle dimensioni della sezione trasversale. Esistono generalmente quattro tipi di forme di sezione trasversale-per i canali di flusso: cerchio completo, trapezio, trapezio modificato ed esagono (vedere Figura 7-12). Dal punto di vista della trasmissione della pressione di iniezione, maggiore è la-sezione trasversale del canale di flusso, meglio è; mentre dal punto di vista della conduzione del calore, minore è la superficie della sezione trasversale-, meglio è. Pertanto, maggiore è il rapporto tra l'area della sezione trasversale e l'area della superficie, più efficace sarà il canale di flusso. I progetti di canali di flusso a sezione trasversale circolare e quadrata-hanno i valori R-più elevati. Poiché le sezioni trasversali-circolari si raffreddano più velocemente delle sezioni trasversali-quadrate, i design a sezione trasversale-circolare sono i migliori. (Il valore R-si riferisce al rapporto tra l'area della sezione trasversale e l'area della superficie; l'area della sezione trasversale si riferisce all'area della sezione trasversale del canale di flusso.)
Il diametro del canale è correlato alla lunghezza del flusso; maggiore è il diametro, più lungo è il percorso del flusso. Allo stesso tempo, il corridore dovrebbe essere il più stretto e corto possibile. Ogni tipo di plastica ha un requisito minimo di diametro del corridore; un diametro eccessivamente piccolo influenzerà lo scorrimento della plastica nella cavità dello stampo. Il diametro della guida è generalmente più spesso di 1,0 mm rispetto al livello del prodotto finito per evitare che la plastica nella guida si solidifichi prima del prodotto finito, garantendo così un'adeguata tenuta della pressione.
Cancello
I cancelli hanno un impatto significativo sulla modellabilità e sullo stress interno. La loro forma appropriata è solitamente determinata dalla forma della parte e può essere sostanzialmente classificata in due categorie: cancelli limitati e cancelli non limitati.
I cancelli ristretti sono sezioni strette all'ingresso della cavità dello stampo, che li rendono facili da lavorare e consentono un facile taglio del pezzo dal canale, riducendo così lo stress residuo. Questo tipo viene generalmente utilizzato negli stampi multi-cavità in cui più parti vengono stampate in una volta sola, poiché facilita la distribuzione uniforme e impedisce il riflusso della plastica all'interno della cavità. I cancelli limitati possono essere ulteriormente classificati in cancelli laterali, cancelli sovrapposti, cancelli flangiati, cancelli a ventaglio-, cancelli a pellicola, cancelli ad anello, cancelli a disco, cancelli a punti e cancelli sottomarini. I cancelli senza restrizioni sono i luoghi in cui la plastica viene iniettata direttamente nella cavità dello stampo tramite un canale verticale.
Il tipo, la posizione, la dimensione e il numero dei punti di accesso influiscono direttamente sull'aspetto, sulla deformazione, sul restringimento dello stampaggio e sulla resistenza della parte stampata. Pertanto, nella progettazione è necessario considerare i seguenti fattori.
(1) Fattori da considerare quando si determina la forma del punto di accesso: la forma del punto di accesso influisce sulla scorrevolezza della resina all'interno della cavità dello stampo, sull'aspetto della parte stampata e sull'orientamento del flusso del materiale. Pertanto, quando si seleziona il tipo di saracinesca, è necessario considerare il tipo di materiale o la forma del prodotto e l'influenza dell'orientamento del flusso.
(2) Fattori da considerare quando si determina la dimensione del cancello:
① Caratteristiche del flusso plastico.
② Spessore della parete dello stampo.
③ Quantità di plastica iniettata nella cavità dello stampo.
④ Temperatura di fusione della plastica.
⑤ Temperatura dello stampo.
(3) Fattori da considerare quando si determina la posizione del cancello:
① Il cancello deve trovarsi nel punto più spesso della sezione trasversale- della parte in plastica. Ciò consente un raffreddamento più lento al punto di iniezione, facilitando il flusso del materiale fuso nella cavità dello stampo e prevenendo difetti come il ritiro.
② La posizione del punto di accesso dovrebbe ridurre al minimo il percorso del flusso del materiale fuso, ridurre i cambiamenti di direzione del flusso e minimizzare la perdita di pressione. Generalmente è più efficace una saracinesca posizionata al centro della parte in plastica.
③ La posizione del cancello dovrebbe facilitare lo sfogo del gas dalla cavità dello stampo. Se il materiale fuso che entra nella cavità dello stampo chiude prematuramente il sistema di ventilazione, sarà difficile che i gas fuoriescano dalla cavità, compromettendo la qualità del prodotto. I canali di sfiato devono essere posizionati nella posizione finale in cui il materiale fuso raggiunge la cavità per facilitare lo sfiato.
④ Il punto di accesso deve essere posizionato direttamente di fronte alla parete del nucleo o a un nucleo di grandi dimensioni, consentendo al materiale fuso ad alta- velocità di colpire direttamente la cavità o la parete del nucleo, modificando così la direzione del flusso, riducendo la portata e riempiendo agevolmente la cavità. Ciò elimina evidenti segni di getto sulla parte in plastica e previene la frattura da fusione.
⑤ Il numero di cancelli dovrebbe essere controllato. Entrando nella cavità attraverso diversi ingressi si creeranno più linee di saldatura.
⑥ La posizione del punto di iniezione deve garantire un'alimentazione uniforme del materiale fuso, con il percorso del flusso dal canale principale a tutte le parti della cavità uguale o simile, per ridurre bave e linee di saldatura.
⑦ Per le parti in plastica con nuclei o inserti, in particolare le parti cilindriche in plastica con nuclei sottili, evitare l'alimentazione diretta sul nucleo o sull'inserto per evitare la flessione del nucleo o lo spostamento dell'inserto.
⑧ La posizione del cancello dovrebbe evitare di causare fratture da fusione. Quando un piccolo punto di accesso si trova direttamente di fronte a una cavità di grande larghezza e spessore, il materiale fuso ad alta velocità- che scorre attraverso il punto di accesso sarà soggetto a un elevato stress di taglio, con conseguenti fenomeni di frattura della fusione come getto e scorrimento. La fusione a getto tende a causare pieghe, con conseguenti segni di increspature sul prodotto.
⑨ Quando la plastica fusa viene iniettata ad alta velocità nella cavità dello stampo attraverso il punto di iniezione, mostra un effetto direzionale. La posizione del cancello dovrebbe essere scelta per evitare gli effetti negativi di questo effetto direzionale.
⑩ Quando si determina la posizione e il numero del punto di iniezione per uno stampo, è necessario controllare il rapporto di flusso per garantire che il materiale fuso riempia la cavità. Il rapporto di flusso è determinato dal rapporto tra la lunghezza totale del canale di flusso e lo spessore totale del canale di flusso. Il suo valore consentito varia a seconda delle proprietà del fuso, della temperatura, della pressione di iniezione, ecc.
⑪ Per le parti piatte in plastica, è probabile che si verifichino deformazioni e deformazioni perché i tassi di ritiro non sono coerenti nelle diverse direzioni. Usare più porte è molto più efficace.
⑫ Per le parti in plastica di tipo telaio-, il posizionamento diagonale dei cancelli può migliorare la deformazione causata dal restringimento.
⑬ Per le parti in plastica a forma di anello-, il punto di accesso deve essere posizionato tangenzialmente per ridurre le linee di saldatura, aumentare la resistenza dell'area di saldatura e facilitare lo sfiato.
⑭ Per le parti in plastica con spessore della parete irregolare, la posizione del cancello deve essere mantenuta il più coerente possibile per evitare vortici.
⑮ Per le parti in plastica-a forma di conchiglia, è possibile utilizzare una disposizione del cancello-montata al centro per ridurre le linee di saldatura.
⑯ Per le parti in plastica a forma di cupola,-snelle e con pareti sottili-, è possibile impostare più punti di accesso e nervature di processo per guidare il flusso e prevenire la carenza di materiale.
I principi di cui sopra per la selezione delle posizioni di gate possono portare a contraddizioni nell'applicazione; in questi casi è necessaria una gestione flessibile in base alla situazione reale.
(4) Saldo vincolato
Se non è possibile ottenere un sistema di canali bilanciato, è possibile utilizzare il seguente metodo di bilanciamento del punto di iniezione per raggiungere l'obiettivo di uno stampaggio a iniezione uniforme. Questo metodo è adatto per stampi con un numero elevato di cavità. Esistono due metodi di bilanciamento del gating: modificare la lunghezza del canale di gating e modificare l'area della sezione trasversale del gating.
Quando le dimensioni della cavità hanno aree sporgenti diverse, anche il colmo deve essere bilanciato. A questo punto, per determinare la dimensione della porta, è necessario innanzitutto determinare una dimensione della porta e calcolare il rapporto tra questa dimensione e il volume della cavità corrispondente. Questo rapporto viene quindi applicato al confronto di altri ingressi con i corrispondenti volumi di cavità per determinare successivamente la dimensione di ciascun ingresso. Dopo l'effettiva iniezione di prova, è possibile completare l'operazione di bilanciamento del gate.
Quando si producono parti o più prodotti finiti dalla stessa cavità dello stampo, se alcune sezioni del materiale sono più sottili, è necessario ispessire il canale di colata. La quantità di addensante dipende dalla dimensione del prodotto finito. In genere, le sezioni più spesse dei prodotti finiti scorrono meglio, determinando una pressione normale, mentre le sezioni più sottili scorrono meno, determinando una pressione più elevata. Pertanto, se i prodotti finiti devono essere riempiti contemporaneamente, le sezioni più spesse potrebbero presentare bave. Per evitare squilibri di flusso, il canale per le sezioni più sottili deve essere ispessito per compensare la perdita di pressione, come mostrato nella Figura 7-13.
Pozzi freddi per lumache
I pozzi per lumache fredde, noti anche come pozzi per lumache fredde, sono progettati per immagazzinare il materiale plastico fuso più freddo all'inizio del processo di riempimento, impedendogli di entrare direttamente nella cavità dello stampo e intasare il cancello o compromettere la qualità del prodotto. I pozzi per lumache fredde sono generalmente posizionati all'estremità del canale principale. Quando i canali di derivazione sono lunghi, è necessario installare anche pozzetti per lumache fredde alle loro estremità.
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